CN107844118A - 一种基于视觉导航agv技术的机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于视觉导航AGV技术的机器人，包括壳体、底盘、主控器、存储器、底层控制单元、电源管理单元和电机驱动模块，还包括传感器单元，传感器单元包括激光雷达模块、惯性导航模块、超声波传感器、深度摄像头和视觉传感器，传感器单元连接底层控制单元，底层控制单元连接主控器的输入端，底层控制单元还连接触摸屏，触摸屏设于壳体的侧部，壳体与底盘共同形成控制室，控制室内设有主控器、存储器、底层控制单元、电源管理单元和电机驱动模块，主控器连接存储器，主控器通过电源管理单元连接电源，主控器通过电机驱动模块连接电机；该种基于视觉导航AGV技术的机器人具备更优的环境感知和自主行动能力，采用无轨导航，无需改造原有环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于视觉导航AGV技术的机器人。
背景技术
传统的AGV需要通过磁条、色带等作为导航路径，对于工厂、仓库等场合，需要经常的改动生产线或货架排布，这就带来了很大的工作量。且现有的机器人还存在着环境感知能力相对不足的问题。传统的AGV是磁条导航，只能巡固定路线行驶，不灵活，改变路径需要重新铺设磁条，遇到障碍只能停下。并且很难做成多机协同工作，而工厂中许多场合需要多机器人协同完成一个流程。此外，为考虑使用效益的提高，应当控制生产成本与使用成本在较低水平。
上述问题是在机器人的设计与生产过程中应当予以考虑并解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于视觉导航AGV技术的机器人，具有更优的环境感知能力，且能够在不改变现有环境的情况下，实现AGV小车的定位及导航调度，从而达到搬运货物或自由行走，从而解决现有技术中存在的环境感知能力相对不足，需要经常的改动生产线或货架排布，带来了很大的工作量的问题。
本发明的技术解决方案是：
一种基于视觉导航AGV技术的机器人，包括壳体、底盘、主控器、底层控制单元、电源管理单元和电机驱动模块，壳体设于底盘上，底盘包括车轴、车轮和底架，底架设有用于车轴穿过的通孔，底架与车轴间设有轴承，车轴的两端分别设有车轮，车轴由电机驱动，电机设于底架上，还包括传感器单元，传感器单元包括激光雷达模块、惯性导航模块、超声波传感器、深度摄像头和视觉传感器，传感器单元连接底层控制单元，底层控制单元连接主控器的输入端，底层控制单元还连接触摸屏，触摸屏设于壳体的侧部，壳体与底盘共同形成控制室，控制室内设有主控器、存储器、底层控制单元、电源管理单元和电机驱动模块，主控器连接存储器，主控器通过电源管理单元连接电源，主控器通过电机驱动模块连接电机。
进一步地，底层控制单元采用ARM板。
进一步地，电机驱动模块采用DSP控制双电机。
进一步地，激光雷达模块、惯性导航模块、超声波传感器、深度摄像头和视觉传感器分别设于壳体上，且激光雷达模块、超声波传感器、深度摄像头和视觉传感器均设于壳体的前侧。
进一步地，触摸屏设于壳体的前侧，且激光雷达模块、超声波传感器、深度摄像头和视觉传感器均设于触摸屏的上方。
进一步地，还包括故障检测模块，故障检测模块设于控制室，且故障检测模块连接主控器的输入端。
进一步地，还包括语音识别模块和语音播放模块，语音识别模块连接主控器的输入端，主控器的输出端连接语音播放模块。
进一步地，还包括无线通讯模块，无线通讯模块连接主控器。
本发明的有益效果是：该种基于视觉导航AGV技术的机器人，通过设置传感器单元和主控器，使得机器人具备更优的环境感知和自主行动能力，采用无轨导航，无需改造原有环境，在工厂、仓库发生变动后，通过重新设置线路停靠点，几个小时足以让整个工厂正常运行，并且无需额外的成本。该种基于视觉导航AGV技术的机器人，结构设计合理，生产成本与使用成本较低，便于使用。
附图说明
图1是本发明实施例的基于视觉导航AGV技术的机器人的说明框图；
图2是实施例机器人的结构示意图；
其中：1-主控器，2-底层控制单元，3-传感器单元，4-电源管理单元，5-电源，6-电机驱动模块，7-电机，8-存储器，9-语音识别模块，10-语音播放模块，11-无线通讯模块，12-壳体，13-底盘，14-车轮，15-触摸屏；
31-激光雷达模块，32-惯性导航模块，33-超声波传感器，34-深度摄像头，35-视觉传感器。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例
一种基于视觉导航AGV技术的机器人，如图1，包括壳体12、底盘13、主控器1、底层控制单元2、电源管理单元4和电机驱动模块6，如图2，壳体12设于底盘13上，底盘13包括车轴、车轮14和底架，底架设有用于车轴穿过的通孔，底架与车轴间设有轴承，车轴的两端分别设有车轮14，车轴由电机7驱动，电机7设于底架上，还包括传感器单元3，传感器单元3包括激光雷达模块31、惯性导航模块32、超声波传感器33、深度摄像头34和视觉传感器35，传感器单元3连接底层控制单元2，底层控制单元2连接主控器1的输入端，底层控制单元2还连接触摸屏15，触摸屏15设于壳体12的侧部，壳体12与底盘13共同形成控制室，控制室内设有主控器1、存储器8、底层控制单元2、电源管理单元4和电机驱动模块6，主控器1连接存储器8，主控器1通过电源管理单元4连接电源5，主控器1通过电机驱动模块6连接电机7。
该种基于视觉导航AGV技术的机器人，通过设置传感器单元3和主控器1，使得机器人具备更优的环境感知和自主行动能力，可应用于展厅、博物馆进行智能讲解，能够用于各类仓库等场所作为巡检。
该种基于视觉导航AGV技术的机器人，采用无轨导航，无需改造原有环境，在工厂、仓库发生变动后，只需重新扫描地图，通过软件重新设置线路停靠点，几个小时足以让整个工厂正常运行，并且无需额外的成本。该种基于视觉导航AGV技术的机器人，结构设计合理，生产成本与使用成本较低，便于使用。
实施例采用“激光雷达+惯性导航”的多传感器融合的综合性导航技术，采用激光雷达进行初步定位，采用惯性导航进行辅助测量角速度及位移等信息。此外在机器人外围结合声纳辅助进行周边环境的监测。自主避障采用自适应避障方法。激光雷达能够探测障碍物大小及周围环境空间，重新规划路径躲避障碍物。并且根据探测障碍物出现的时间及运动状态判断提示等待还是自主绕行。
实施例中，底层控制单元2采用ARM板。电机驱动模块6采用DSP控制双电机7。激光雷达模块31、惯性导航模块32、超声波传感器33、深度摄像头34和视觉传感器35分别设于壳体12上，且激光雷达模块31、超声波传感器33、深度摄像头34和视觉传感器35均设于壳体12的前侧。触摸屏15设于壳体12的前侧，且激光雷达模块31、超声波传感器33、深度摄像头34和视觉传感器35均设于触摸屏15的上方。
还包括故障检测模块，故障检测模块设于控制室，且故障检测模块连接主控器1的输入端。实现对设备的故障检测。还包括语音识别模块9和语音播放模块10，语音识别模块9连接主控器1的输入端，主控器1的输出端连接语音播放模块10，来实现与机器人的语音对话，并实现语音讲解。还包括无线通讯模块11，无线通讯模块11连接主控器1。通过无线通讯模块11实现与上位机的无线通讯。
Claims (8)
1.一种基于视觉导航AGV技术的机器人，包括壳体、底盘、主控器、存储器、底层控制单元、电源管理单元和电机驱动模块，壳体设于底盘上，底盘包括车轴、车轮和底架，底架设有用于车轴穿过的通孔，底架与车轴间设有轴承，车轴的两端分别设有车轮，车轴由电机驱动，电机设于底架上，其特征在于：还包括传感器单元，传感器单元包括激光雷达模块、惯性导航模块、超声波传感器、深度摄像头和视觉传感器，传感器单元连接底层控制单元，底层控制单元连接主控器的输入端，底层控制单元还连接触摸屏，触摸屏设于壳体的侧部，壳体与底盘共同形成控制室，控制室内设有主控器、存储器、底层控制单元、电源管理单元和电机驱动模块，主控器连接存储器，主控器通过电源管理单元连接电源，主控器通过电机驱动模块连接电机。
2.如权利要求1所述的基于视觉导航AGV技术的机器人，其特征在于：底层控制单元采用ARM板。
3.如权利要求1所述的基于视觉导航AGV技术的机器人，其特征在于：电机驱动模块采用DSP控制双电机。
4.如权利要求1所述的基于视觉导航AGV技术的机器人，其特征在于：激光雷达模块、惯性导航模块、超声波传感器、深度摄像头和视觉传感器分别设于壳体上，且激光雷达模块、超声波传感器、深度摄像头和视觉传感器均设于壳体的前侧。
5.如权利要求1-4任一项所述的基于视觉导航AGV技术的机器人，其特征在于：触摸屏设于壳体的前侧，且激光雷达模块、超声波传感器、深度摄像头和视觉传感器均设于触摸屏的上方。
6.如权利要求1-4任一项所述的基于视觉导航AGV技术的机器人，其特征在于：还包括故障检测模块，故障检测模块设于控制室，且故障检测模块连接主控器的输入端。
7.如权利要求1-4任一项所述的基于视觉导航AGV技术的机器人，其特征在于：还包括语音识别模块和语音播放模块，语音识别模块连接主控器的输入端，主控器的输出端连接语音播放模块。
8.如权利要求1-4任一项所述的基于视觉导航AGV技术的机器人，其特征在于：还包括无线通讯模块，无线通讯模块连接主控器。
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